土石壩由于其特有的優(yōu)點,在高壩建設中,選用壩型時更多會考慮到土石壩。隨著工程技術日漸成熟,自上個世紀八十年代以來高土石壩的建設迅速發(fā)展。我國數(shù)座300m級的高壩已經(jīng)在建設或設計中,這些高壩對設計提出了更高的要求。土石壩心墻拱效應的產(chǎn)生歸根結底是由心墻與壩殼彈性模量之間差距過大造成的。心墻的彈性模量遠小于壩殼,因此心墻沉降速度慢,沉降比較大;而壩殼沉降速度快,沉降較小。壩殼沉降完成后心墻還在繼續(xù)沉降,而壩殼就會阻止心墻的這種運動,心墻受到壩殼支撐,壩殼就會承擔部分心墻的重量,從而心墻應力減小,壩殼應力增大,這種現(xiàn)象就稱為拱效應。心墻豎向應力的減小可能會導致心墻內(nèi)產(chǎn)生裂縫,嚴重時可能導致水力劈裂。高心墻堆石壩在高應力水平的作用下,是否拱效應會比普通的壩更強烈,這都需要我們對其進行深入研究。弄清其蓄水前后拱效應特征以及拱效應影響因素有助于減輕拱效應,繼而可以深入研究減小心墻水力劈裂發(fā)生的可能性。因此對高土石壩拱效應進行研究,對維護壩體穩(wěn)定安全有著重要意義,為以后高壩工程的設計修建提供借鑒。本文選用鄧肯-張模型作為研究心墻拱效應的本構模型,本文利用ANSYS的二次開發(fā)功能,成功將鄧肯-張本構模... 

【文章來源】：蘭州交通大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

瀑布溝礫石土心墻堆石壩剖面示意圖

圖 4.1 瀑布溝礫石土心墻堆石壩剖面示意圖注：圖中高程單位為 m，其他尺寸為 mm擬算土石壩時不能考慮壩體壓實情況對壩體沉降的壩體材料密度發(fā)生改變，這是該模型的一個缺陷。度作為一個變量，每計算完一層根據(jù)結果修改一次工過程。變問題，因此模型采用平面單元 PLANE183 進行的形狀，盡可能采用映射網(wǎng)格劃分，基礎網(wǎng)格尺寸寸為 3~5m，心墻是重點關注的部位，因此心墻網(wǎng)6 個單元，8931 個結點，單元網(wǎng)格劃分見圖 4.2。

蘭州交通大學碩士學位論文深度經(jīng)計算，工程上對由蓄水直接引起的大壩變形的研究也很重及蓄水期壩體沉降云圖，從圖中可以看出，沉降分布較均勻墻壩高二分之一附近，最大沉降以下越高處沉降越大，壩頂處小。蓄水后上游壩殼沉降增大�？⒐て趬误w最大沉降為 261.95c9.50cm，比竣工期略大，但變化程度很小。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]高土石壩幾個問題探討[J]. 汪小剛.  巖土工程學報. 2018(02)
[2]反濾層對高心墻堆石壩拱效應影響研究[J]. 曾奕滔,沈振中,甘磊,李舸航.  水利水電技術. 2018(01)
[3]瀑布溝水電站礫石土心墻壩有限元分析[J]. 趙永眾.  甘肅水利水電技術. 2016(01)
[4]超高心墻堆石壩拱效應分析[J]. 高昂,蘇懷智,劉春高.  水力發(fā)電學報. 2015(09)
[5]瀑布溝大壩心墻拱效應分析[J]. 林江,胡萬雨,孟凡理,鄧建輝,陳佳偉.  巖土力學. 2013(07)
[6]摩擦型巖土材料土拱效應微觀機制顆粒流模擬分析[J]. 韓高孝,宮全美,周順華.  巖土力學. 2013(06)
[7]有限元法及應用狀況[J]. 李進霞,張偉杰,張素香.  科技創(chuàng)新導報. 2012(31)
[8]考慮土拱效應的黏性填土擋土墻主動土壓力研究[J]. 涂兵雄,賈金青.  巖石力學與工程學報. 2012(05)
[9]基于ANSYS的土石壩應力變形有限元分析[J]. 吳業(yè)飛,馬海霞.  水利與建筑工程學報. 2010(04)
[10]土石壩心墻拱作用影響因素研究[J]. 孔德志,朱俊高.  水利科技與經(jīng)濟. 2010(07)

博士論文
[1]基于斷裂力學的土石壩心墻水力劈裂研究[D]. 王俊杰.河海大學 2005

碩士論文
[1]一種堆石體本構模型的探討及驗證[D]. 高鑫.清華大學 2010
[2]高心墻堆石壩變形計算模型的對比與驗證[D]. 陳青.清華大學 2007
[3]西安市黑河心墻土石壩安全監(jiān)測資料分析與穩(wěn)定性評價研究[D]. 何敏.西安理工大學 2007



本文編號：3271530